立方 BN 的光学带隙与带隙内光学活性缺陷
材料科学
2018-09-26 v1
摘要
我们报道了关于立方氮化硼（c-BN）及其光学活性缺陷光学性质的全面研究。利用单色化扫描透射电子显微镜（STEM）内的电子能量损失谱（EELS）对现有最高质量晶体进行测量，我们明确证明 c-BN 的光学带隙能量略超过 10 eV。基于多体微扰理论的 Bethe-Salpeter 方程框架下的进一步理论分析支持该结果。我们利用 STEM 中的纳米分辨阴极发光（nano-CL）研究了缺陷相关发射的空间局域化。通过对 c-BN 粉末进行高温退火，我们在纳米尺度域中促进了相变，这由 EELS 与 CL 谱中出现的特定六方相特征所探测到。c-BN 中已知大量带隙内光学活性中心，但文献较为分散，故在此予以总结。对于数条发射谱线，我们获得了 nano-CL 图谱，显示发射斑点尺寸小至数十纳米。最后，通过将 nano-CL 耦合至 Hanbury-Brown-Twiss 强度干涉仪，我们针对单个斑点进行观测以识别单光子源的可能存在。观测到的 CL 聚束效应与有限的一组单光子发射体相容，并可得出发射寿命为纳秒量级。
引用
@article{arxiv.1806.11446,
title = {Cubic BN optical gap and intragap optically active defects},
author = {Anna Tararan and Stefano di Sabatino and Matteo Gatti and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Lucia Reining and Luiz H. G. Tizei and Mathieu Kociak and Alberto Zobelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.11446},
year = {2018}
}